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Volume 5, Issue 1, Jan 1984

    CONTENTS

  • 多声子跃迁高温强耦合近似的判据

    顾宗权, 黄昆

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 1

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    本文根据明确的物理图象,对广泛采用的高温强耦合近似的适用范围,提出一个理论判据.通过具体计算,对比准确值和近似计算值,验证了所提出的判据是一个有效的定量的判据.对一些典型实验数据的分析表明,一般的实验情况往往并不适用于高温-强耦合近似.

  • 低剂量中子辐照氢气氛和氩气氛生长区熔硅的深能级瞬态谱研究

    杜永昌, 张玉峰, 秦国刚

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 7

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    用深能级瞬态谱研究了如下三种N型区熔硅在低剂量中子辐照下的电子陷阱及其退火行为,(1)氩气氛生长,(2)氢气氛生长,(3)氢气氛生长并在中照前作650℃/30分热处理.含氢样品中A中心的生成率约为同剂量中照不含氢样品的50%.由于热释放空位,从室温到190℃热退火过程中A中心和双空位的浓度随退火温度的升高而增加.当退火温度高于230℃,中照含氢硅中A中心和双空位浓度的下降比不含氢硅样品要快得多,这可用原子氢的扩散加速了对缺陷的钝化来解释.等时退火到高于250℃,氢气氛和氩气氛生长区熔硅样品都出现了新的电子陷阱,对它们的可能结构进行了讨论.

  • 高氧高碳硅单晶中的氧碳沉淀及其形成的二次缺陷

    张一心, 程美乔, 张泽华, 刘淑琴

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 16

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    本文报道高氧高碳cz硅单晶中的氧碳沉淀及其相互作用的研究.确定了氧碳沉淀的主要形态为无定形SiO_2和颗粒状的SiC.得出了氧碳不发生沉淀的临界值及氧影响碳沉淀和碳影响氧沉淀的下限值.考查了形成二次缺陷的条件及其产生的缺陷类型.

  • 直拉硅单晶碳沾污的研究

    梁骏吾, 黄大定, 汪光川, 尹恩华, 杨雪珍

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 25

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    本文报道对直拉硅单晶碳沾污机理的研究.用气相色谱法分析了石英与石墨反应生成物CO的蒸气压P_(co)以及拉晶条件下石英坩埚和石墨托之间反应的P_(co).在1512-1600K温度下测得不同载气Ar流速卞的P_(co),然后外推至零流速下的P_(co)~o数值,由此求得SiO_2-C反应产生的co平衡蒸气压值P_(co)~o. 在直拉硅单晶工艺过程中碳沾污的主要来源是石英坩埚与石墨托之间反应产生的CO.将上面结果与热力学数据比较,可以推出:SiO_2-C系在上面温度范围内的主要反应是:C+SiO_2→SiO+CO. 用钼片隔开石墨托与石英坩埚后,在拉晶过程中CO量减少,单晶头部<50%处碳含量在红外测量灵敏度以下.此外还研究了晶体中碳含量与层错密度的关系.

  • H_2、N_2气氛下热处理对磷离子注入多晶硅电阻的影响

    戴福根, 张继盛, 李维中, 林月凤

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 33

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    在SiO_2/Si 结构上用CVD生长6000A|°厚的多晶硅膜.通过注入不同剂量的磷离子和相应的热退火得到了不同阻值的多晶硅电阻.给出了方块电阻值R_□和注入剂量N_D之间的关系的实验结果. 实验证明,处于R_□-N_D曲线陡变区的多晶硅电阻对H_2气氛下的热处理很灵敏.后者可使R_□下降几个数量级.但接着进行的 N_2热处理可使之恢复. 以上的结果均可用多晶硅薄膜电导的势垒理论得到解释.

  • GaAs电解液电场调制椭圆偏振光谱

    贾刚

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 40

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    建立了电解液电场调制椭圆偏振光谱实验装置.把硅p-n结正向动态电阻作为光电倍增管的负载,实现交、直流信号自动相除.采用PSA静态光度型椭圆偏振仪,以便波长连续扫描和原始数据自动记录.对n型GaAs样品在光子能量2.70-3.45电子伏范围内进行测量,采用两相模型计算得到复介电函数的实部ε_1和虚部ε_2,采用均匀体调制模型计算得到调制引起的相应的变化δε_1和δε_2.计算得到的自然光垂直入射反射率的相对变化δR/R同实验直接测得的符合得很好.

  • 样品厚度对表面光电压法测试少子扩散长度的影响

    杨恒青, 姜国庆, 陈玉金, 包宗明

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 48

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    本文定量分析了样品厚度d及单色光的透入深度α~(-1)对表面光电压法测试少于扩散长度的影响,并从实验上进行了验证.本文还讨论了样品厚度对两点法直读少子扩散长度测试结果的影响,并给出从测得的表观扩散长度定出真实扩散长度的方法.观察了光生非平衡载流子的注入水平对扩散长度测试结果的影响.

  • 用于GaAs的新腐蚀液的腐蚀特性和动力学

    王立模

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 56

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    系统地研究了新的GaAs腐蚀液HCl-H_2O_2-H_2O.用它腐蚀的GaAs表面具有的残留氧化物膜较薄,且不易引起杂质沾污.给出了等腐蚀速率的三元图和各区中的激活能.研究了对于GaAs及常用于GaAs器件工艺中之金属的各种腐蚀特性以及对于器件工艺中常用的各种光刻胶的溶解性,并与其他腐蚀液系统作了对比.实验表明,腐蚀是依照氧化随后溶解氧化物的过程进行的.考虑到溶液中组分间的化学反应 pA+qB→产物,提出了一般的腐蚀速率方程.用于HCl-H_2O_2-H_2O系统的计算结果与实验数据一致.

  • InP、InGaAsP质子轰击区的光学特性及质子轰击条件对InGaAsP/InP DH激光器特性的影响

    朱龙德, 王莉, 胡雄伟

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 66

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    研究了InP、InGaAsP材料在质子轰击前后的光吸收特性和荧光特性,观察了热处理对这些光学特性的影响.用扫描电镜观察了DH片子解理面上质子轰击区的形貌,由此确定了一定加速能量下的轰击深度和电极金属层的阻挡能力.分析比较了不同的质子轰击深度对激光器伏-安特性和激射特性的影响,发现在最佳的轰击条件下才能得到阈值低、效率较高,功率-电流曲线的扭折点较高,光谱比较单纯的激光器.

  • 半导体四层漏光波导的分析

    张敬明, 郑宝真

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 74

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    直接从四层平板漏光波导解麦克斯韦尔方程,推导了它的本征方程.用传播常数微扰技术推导了一个比W.Streifer等人的结果更精确的近似公式,并对计算结果出现的△n的符号问题进行了讨论,得到判别出现正负值的条件.介绍了对GaAs-AlGaAs材料的一些计算结果,并与w.Streifer等人的近似作了比较.

  • 用背散射实验技术分析Pt/GaAs接触界面

    谢葆珍, 刘世杰, 张敬平, 殷士端, 顾诠, 戴爱平

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 81

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    用背散射实验技术和俄歇电子能谱研究了250-450℃温度范围内 Pt/GaAs的界面性质.样品为在 n-GaAs上溅射 1000A|°的 Pt层.研究结果表明,在 300℃处理 20分钟后,界面产生固相反应.先是Ga原子向Pt扩散并溶于Pt形成固溶体,然后留下的As在界面处生成PtAs_2. 当退火温度高于400℃时,反应终止,生成GaPt和PtAs_2两平衡相,不再出现新相.

  • 界面异型掺杂层对肖特基二极管的影响

    潘士宏, 莫党

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 88

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    本文用耗尽层近似研究了用界面异型掺杂层提高肖特基二极管势垒的方法.给出了势垒高度作为掺杂层参数的函数的公式和相应的数值计算曲线.同时也给出了用C-V测量法得到的这种二极管的势垒的公式和它的物理意义.理论计算结果与用分子束外延法制造的Al-p-n-GaAs二极管的测量结果符合得较好.

  • 硅、锗单晶中Ⅳ族代位式杂质产生的局域模与红外吸收

    叶亦英, 陈畅生, 张哲华

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 95

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    本文探讨了Ⅳ族代位式杂质在硅、锗单晶中的晶格动力学问题.引用“局域有效电荷模型”得到三个主要模型参量,结合W.Weber的“绝热键电荷模型”所得到的硅、锗单晶的声子态密度数据,分别计算了Ⅳ族代位杂质在硅、锗单晶中所产生的局域模及带内模频率和红外吸收系数.理论计算结果与已有实验结果符合较好,同时予示了一些目前实验尚未测得的结果,进一步证明所提出模型的合理性.

  • 非共晶Au/Ge欧姆接触工艺改善扩散法n沟道GaAs MESFET

    吴鼎芬, H.Daembkes, K.Heime

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 99

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    用非共晶组份Au/Ge合金做n型GaAs欧姆接触.系统测定了不同Au,Ge厚度做欧姆接触的比接触电阻值.以150A|°Ge/2000—2500A|°Au的配比,在400℃,10min(实际是3min)下合金化,其比接触电阻值能与文献报道的数据相比较,且表面很平.这有利于栅长≤1μm场效应管的光刻,且能改进器件性能与成品率.用作在高阻衬底上以扩散法制备n沟道场效应管的欧姆接触,改进的器件性能在栅长是1.2μm,栅宽150μm时,跨导8m达29m3.另一个样品在栅长1.3μm,栅宽300μm时,fmax=21GHz,在4GHz下,噪声系数N_F≤1.5dB,相关增益Gα为11dB.

  • 电子束掺杂磷

    李秀琼, 孙慧玲, 王培大

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 103

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    本文提出了一种新的半导体掺杂方法.将掺杂杂质涂敷在待掺杂的半导体表面,利用连续电子束辐照实现了掺杂.其结深可由电子束的参数调节加以控制. 对掺磷的电子束掺杂层进行测量分析,表明,N_P=3.5 × 10~(10)cm~(-3),层内N(x)的变化范围为 10~(12)-10~(20)cm~(-3),μ(x)为 57-130(cm~2/V·scc);低能电子衍射图案呈单晶衍射点和菊池线;沟道背散射测量电子束掺杂层损伤比离子注入的小得多.用这一掺杂法研制成功的平面二极管,性能良好.

  • 染料脉冲激光诱导扩散

    谢宗钧, 黄乐斌, 刘世祥, 姚德成, 石万全

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 108

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    叙述了一种在硅表面涂敷受主或施主杂质后用染料激光脉冲辐照制得掺杂簿层的技术.对掺杂薄层的物理特性进行了分析,探讨了掺杂过程的机构.

  • a-Si:H中磷掺杂机理的探讨

    吴宗焱, 沈月华, 叶雅谷, 祁明维, 白国仁

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 113

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    <正> 在用磷掺杂a-Si∶H时,我们发现随掺杂量的增加,a-Si(P)∶H的直流暗电导σ_D先是增大,在 P/Si=10~(-3)时达最大值,为 10~(-2)(Ω-cm)~(-1)左右.继续的掺杂反而使σ_D下降.相应地,激活能 E_a先是减小,在P/Si(?)10~(-3)时呈最小,约 0.2eV,然后复而增大,如图1所示.这与单晶硅不一样的现象——磷在轻掺杂时有明显的掺杂作用而在“重掺杂”时失却掺杂作用——引起我们探讨非晶硅掺杂机制的兴趣. 为此,用辉光放电法在高纯单晶硅片上制备一系列掺杂程度不一的a-Si 样品,测红外吸收谱,看其随掺杂程度的变动.在此须提及,虽同是辉光放电法,但我们没有用Dundee大学的pH_3为掺杂剂的方法.我们建立一种新的掺杂方法,即利用升华或汽化

  • 晶体管h_(FE)电流关系的一点注记

    易明銧

    Chin. J. Semicond.  1984, 5(1): 116

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    本文重新评价了晶体管电流放大系数h_(FE)的电流关系,结果表明,h_(FE)的最大值H_(FEmax)可能远小于其理想值h_(FEO).指出在晶体管的某些物理研究中应考虑到这一情况.

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